一种钝化钙钛矿的方法、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿太阳能电池的制备工艺与流程

1.本发明涉及钝化钙钛矿领域，特别是涉及一种钝化钙钛矿的方法、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿太阳能电池的制备工艺。


背景技术：

2.钙钛矿材料（abx3）具有：1.优异的吸光性能；2.载流子寿命长；3.载流子扩散长度长等特点。又因为其本身结构的多样性，使其具有可调节带隙等特点。因此得到广泛关注与深入研究。在此背景下，钙钛矿太阳能电池飞速发展，近几年效率稳定突破，钙钛矿单结效率达到25.8%。尽管如此，以溶液法为基础制备的钙钛矿电池，通常制备的是多晶钙钛矿薄膜，这意味着结构的长程无序，会产生晶体表面缺陷和晶界缺陷。这些缺陷会形成电荷中心（电荷重组），降低电荷转移效率。因此，如何对钙钛矿表面进行有效的钝化，成为提高电池效率的核心思路。
3.常用的钝化方式有：溶液旋涂、溶液浸泡、真空沉积和机械压制等；但是，现有的这些钝化方式仍存在钙钛矿太阳能电池的光电转化效率不够高、稳定性不够好的问题。
4.因此，需要研究一种新的技术方案来解决上述问题。


技术实现要素：

5.为了解决上述现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种钝化钙钛矿的方法及钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其通过在空穴传输层和钙钛矿吸收层之间制备一个sams功能层，能有效减少钙钛矿吸收层的界面缺陷和内部阴离子，阳离子的空位缺陷，减少能量损失，并提高空穴传输层和钙钛矿吸收层之间的空穴传输效率，提高光电转化效率；同时，sams功能层能够隔断有机层阻挡离子迁移和水分侵蚀，提高电池的稳定性。
6.为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：一种钝化钙钛矿的方法，包括在钙钛矿吸收层表面制备sams功能层，所述sams功能层的前驱液包括sams粉末和丙二胺卤素盐；其中：所述sams粉末包括meo-2pacz（[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），2pacz（[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），me-4pacz（[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸）中的至少一种；所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种。
[0007]
一种钙钛矿太阳能电池，所述钙钛矿太阳能电池从下至上依次为：导电玻璃基底、空穴传输层、sams功能层、钙钛矿吸收层、上表面钝化层、电子传输层、金属电极；所述sams功能层为一种掺杂自组装单分子层，由sams粉末和丙二胺卤素盐组成，厚度为10nm；其中sams粉末包括meo-2pacz，2pacz，me-4pacz中的至少一种，重量份为0.1-2；丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种，重量份为0.9-3；优选地，所述sams功能层由meo-2pacz和丙二胺碘按照重量份0.5：2的比例组成；
具体地，所述导电玻璃基底为ito玻璃，所述空穴传输层为nio
x
，所述上表面钝化层为c
60
，所述电子传输层为bcp，所述金属电极为cu。
[0008]
一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，包括有如下步骤：s1,以fto或ito为导电玻璃基底，将导电玻璃基底裁切至合适尺寸并清洗、干燥；s2，在导电玻璃基底上制备空穴传输层；s3，在空穴传输层上制备sams功能层；s4，在sams功能层上制备钙钛矿吸收层；s5，在钙钛矿吸收层上制备上表面钝化层；s6，在上表面钝化层上制备电子传输层；s7，在电子传输层上制备金属电极。
[0009]
作为一种优选方案，所述sams功能层采用溶液旋涂法制备，其步骤包括：取100-200ul的sams功能层前驱体溶液，其竖直滴加在制备好所述空穴传输层的表面中心处；待sams功能层前驱体溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；旋涂结束后，进行退火操作，退火温度为90-120℃，退火时间为10-15min。
[0010]
作为一种优选方案，所述sams功能层前驱体溶液的配制步骤包括：将sams粉末溶解在醇类有机溶剂内形成混合溶液，浓度在0.1-2mg/ml；接着，将混合溶液放入超声清洗仪超声混合15min至完全溶解，再添加丙二胺卤素盐进混合溶液中，配置成浓度为1-5mg/ml的sams功能层前驱体溶液。
[0011]
作为一种优选方案，所述有机溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇中的至少一种。
[0012]
作为一种优选方案，所述sams功能层采用蒸镀法制得，其过程包括：将sams粉末和丙二胺卤素盐按质量比1:4混合制成sams功能层前驱体粉末；其中：蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.2-0.5
ꢀå
/s。
[0013]
作为一种优选方案，所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种。
[0014]
作为一种优选方案，所述sams粉末包括meo-2pacz（[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），2pacz（[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），me-4pacz（[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸）中的至少一种。
[0015]
作为一种优选方案，所述sams功能层的厚度为10nm。
[0016]
作为一种优选方案，s1中，所述导电玻璃基底清洗、干燥过程包括：依次用洗洁精、去离子水、乙醇、异丙醇进行超声清洗15至20min，然后用氮气枪吹干；s2中，所述空穴传输层采用磁控溅射法制得，其包括将s1中的导电玻璃基底放置于磁控溅射设备中，工作功率40-150w；在s4中，所述钙钛矿吸收层采用闪蒸法制得，其包括将100-200ul钙钛矿前驱液滴在sams功能层的中心，钙钛矿前驱液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为5-40s；旋涂结束后，进行闪蒸，闪蒸时间为10-120s，闪蒸温度20-25℃；闪蒸完后退火，退火温度为90-150℃，退火时间为10-15min；在s5中，所述上表面钝化层采用溶液旋涂法，将100-200ul钝化层前驱液滴加钙钛矿吸收层的中心，待溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为3000-6000rpm，旋涂时间为
10-60s；旋涂结束后，进行退火，退火温度为90-120℃，退火时间为5-10min；在s6中，所述电子传输层采用蒸镀法，将电子传输层材料蒸发沉积在上表面钝化层表面，蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.05-0.5
å
/s；在s7中，所述金属电极采用蒸镀法，将s6制备完成的基底样片放置于掩模板上，送入蒸镀机腔室进行蒸镀，蒸镀真空度为5
×
10-5-2
×
10
ꢀ‑
4 pa，蒸镀温度在500-1500℃，蒸发速率为0.5-4
å
/s。
[0017]
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是通过在空穴传输层和钙钛矿吸收层之间制备一个sams功能层，能有效减少钙钛矿吸收层的界面缺陷和内部阴离子，阳离子的空位缺陷，减少能量损失，并提高空穴传输层和钙钛矿吸收层之间的空穴传输效率，提高光电转化效率；同时，sams功能层能够隔断有机层阻挡离子迁移和水分侵蚀，提高电池的稳定性。
[0018]
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
[0019]
图1为本发明之实施例中钙钛矿太阳能电池的结构示意图；图2为不同钝化方式的钙钛矿太阳能电池数据表；图3为sams功能层钝化单结iv曲线图。
[0020]
附图标识说明：101、导电玻璃基底；102、空穴传输层；103、sams功能层；104、钙钛矿吸收层；105、上表面钝化层；106、电子传输层；107、金属电极。
具体实施方式
[0021]
下面将结合附图，对本发明对本实施例中的技术方案进行清晰、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的较佳实施例。
[0022]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0023]
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]
参照附图1至图3,在本发明实施例中的一种钝化钙钛矿的方法、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿太阳能电池的制备工艺，包括在钙钛矿吸收层104表面制备sams功能层103，所述sams功能层103的前驱液包括sams粉末和丙二胺卤素盐；其中：所述sams粉末包括meo-2pacz（[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），2pacz（[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），me-4pacz（[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]
磷酸）中的至少一种；所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种。
[0025]
需补充的是，所述sams功能层103为一种掺杂自组装单分子层，通过在sams粉末中掺杂丙二胺卤素盐，其能钝化钙钛矿吸收层104，同时也能够钝化下述钙钛矿太阳能电池的空穴传输层102；具体地说，一方面sams功能层103能够有效钝化空穴传输层102，为空穴传输层102和钙钛矿吸收层104之间提供一个中间过渡能级，提高空穴传输层102的传输效率；同时由于其本身自组装特性，能够钝化钙钛矿界面，消除空穴传输层102和钙钛矿吸收层104之间结合时形成的微小分子缺陷而导致的能量损失，提高钙钛矿太阳能电池效率。另一方面，丙二胺卤素盐能够促成2d钙钛矿的原位生长，形成异质结，促进电荷的转移，提高效率；同时隔断有机层阻挡离子迁移和水分侵蚀，提高电池的稳定性。
[0026]
本实施还公开一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，s1,以fto或ito为导电玻璃基底101，将导电玻璃基底101裁切至合适尺寸并清洗、干燥；s2，在导电玻璃基底101上制备空穴传输层102；s3，在空穴传输层102上制备sams功能层103；s4，在sams功能层103上制备钙钛矿吸收层104；s5，在钙钛矿吸收层104上制备上表面钝化层105；s6，在上表面钝化层105上制备电子传输层106；s7，在电子传输层106上制备金属电极107。
[0027]
实际应用中，所述sams功能层103可以采用溶液旋涂法制备，其步骤包括：取100-200ul的sams功能层前驱体溶液，其竖直滴加在制备好空穴传输层102的表面中心处；待sams功能层前驱体溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；旋涂结束后，进行退火操作，退火温度为90-120℃，退火时间为10-15min。
[0028]
采用溶液旋涂法制备时，所述sams功能层103前驱体溶液的配制过程包括：将sams粉末溶解在醇类有机溶剂内，形成混合溶液，浓度0.1-2mg/ml；接着，将混合溶液放入超声清洗仪超声混合15min至完全溶解；再添加丙二胺卤素盐进混合溶液中，配置成浓度为1-5mg/ml的sams功能层103前驱体溶液。
[0029]
采用溶液旋涂法制备时，所述有机溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇中的至少一种；所述sams功能层103的厚度为10nm；所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘丙二胺溴中的至少一种；所述sams粉末包括meo-2pacz（[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），2pacz（[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），me-4pacz（[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸）中的至少一种。
[0030]
当然，所述sams功能层103也可以采用蒸镀法制得，其过程包括：将sams粉末和丙二胺卤素盐分按质量比1:4混合制成sams功能层前驱体粉末；将基底样片放置于掩模版上，放入蒸镀机腔室，调整蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.2-0.5
å
/s，将所述sams功能层前驱体粉末蒸镀到所述空穴传输层102上，形成sams功能层103，厚度为10nm。
[0031]
采用蒸镀法时，所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种；所述
sams粉末包括meo-2pacz（[2-(3,6-二甲氧基-9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），2pacz（[2-(9h-咔唑-9-基)乙基]膦酸），me-4pacz（[4-(3,6-二甲基-9h-咔唑-9-基)丁基]磷酸）中的至少一种。
[0032]
优选地，s1中，所述导电玻璃基底101清洗、干燥过程包括：依次用洗洁精、去离子水、乙醇、异丙醇进行超声清洗15至20min，然后用氮气枪吹干；s2中，所述空穴传输层102采用磁控溅射法制得，其包括将s1中的导电玻璃基底101放置于磁控溅射设备中，工作功率40-150w；在s4中，所述钙钛矿吸收层104采用闪蒸法制得，其包括将100-200ul钙钛矿前驱液滴在sams功能层103的中心，钙钛矿前驱液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为5-40s；旋涂结束后，进行闪蒸，闪蒸时间为10-120s，闪蒸温度20-25℃；闪蒸完后退火，退火温度为90-150℃，退火时间为10-15min；在s5中，所述上表面钝化层105采用溶液旋涂法，将100-200ul钝化层前驱液滴加钙钛矿吸收层104的中心，待溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为3000-6000rpm，旋涂时间为10-60s；旋涂结束后，进行退火，退火温度为90-120℃，退火时间为5-10min；在s6中，所述电子传输层106采用蒸镀法，将电子传输层106材料蒸发沉积在上表面钝化层105表面，蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.05-0.5
å
/s；在s7中，所述金属电极107采用蒸镀法，将s6制备完成的基底样片放置于掩模板上，送入蒸镀机腔室进行蒸镀，蒸镀真空度为5
×
10-5-2
×
10-4 pa，蒸镀温度在500-1500℃，蒸发速率为0.5-4
å
/s。
[0033]
优选地，所述钙钛矿吸收层104的前驱体溶液由钙钛矿粉末和有机溶剂混合而成；具体地说，所述钙钛矿吸收层104的前驱体溶液的制备过程包括将溶剂添加进装有粉末的瓶中，使用震荡仪搅拌溶液直至完全溶解，再用疏水聚四氟乙烯过滤头过滤溶液，并装到瓶中保存。
[0034]
优选的，所述abx3钙钛矿结构中：a位为有机阳离子，包括ch3nh3 +(ma+ )、nh2ch＝nh2+ (fa+)、ch3ch2nh3+或cs+中的至少一种；b位为过渡金属阳离子，包括pb2+，sn2+中的至少一种；x位为卤素阴离子，包括cl-，br-，i-中的至少一种。优选的，所述钙钛矿前驱体溶液的溶剂包括n-n二甲基酰胺（dmf）和二甲基亚砜（dmso），溶剂比例范围为4:1-3:1。
[0035]
参阅图1，下面进一步具体地举例说明钙钛矿太阳能电池的制备过程，所述钙钛矿太阳能电池从下至上依次为：导电玻璃基底101、空穴传输层102、sams功能层103、钙钛矿吸收层104、上表面钝化层105、电子传输层106、金属电极107；所述sams功能层103为一种掺杂自组装单分子层，由sams粉末和丙二胺卤素盐组成，厚度为10nm；其中sams粉末包括meo-2pacz，2pacz，me-4pacz中的至少一种，重量份为0.1-2；丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种，重量份为0.9-3；优选地，所述sams功能层103由meo-2pacz和丙二胺碘按照重量份0.5：2的比例组成；具体地，所述sams功能层103采用溶液旋涂法制备，将sams粉末溶解在醇类有机溶剂内，形成混合溶液，浓度0.1-2mg/ml；接着，将混合溶液放入超声清洗仪超声混合15min至完全溶解；再添加丙二胺卤素盐进混合溶液中，配置成浓度为1-5mg/ml的sams功能层103前
驱体溶液；取100-200ul的sams功能层前驱体溶液，其竖直滴加在制备好空穴传输层102的表面中心处；待sams功能层前驱体溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；旋涂结束后，进行退火操作，退火温度为90-120℃，退火时间为10-15min，得到sams功能层103。
[0036]
所述有机溶剂为甲醇、乙醇及异丙醇中的至少一种。
[0037]
具体地，所述导电玻璃基底101为ito玻璃，所述空穴传输层102为nio
x
，所述上表面钝化层105为c
60
，所述电子传输层106为bcp，所述金属电极107为cu；本实施例还提供一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，具体而言：将ito导电玻璃依次用清洗剂、去离子水、乙醇和异丙醇超声清洗20min，用氮气枪吹干后，转移到磁控溅射镀膜仪上制备空穴传输层102），所述空穴传输层采用nio
x
，厚度为10nm；制备完后，将基底样片转移至手套箱内，并用旋涂仪制备sams功能层103，厚度为10nm；所述sams功能层为一种掺杂自组装单分子层，由meo-2pacz和丙二胺碘按照重量份0.5：2组成，旋涂完成后，进行100℃热退火处理10min。
[0038]
之后，将配置好的钙钛矿前驱体溶液，取120ul滴加在sams功能层103表面：设置旋涂转速为4000rpm，旋涂时间30s。旋涂完后，将样片放置在闪蒸平台上，设置闪蒸时间30s。闪蒸完后，将样片热退火100℃退火10min，形成钙钛矿吸收层104，厚度为400nm。冷却之后，在所述钙钛矿吸收层104表面蒸镀20nm c60、5nm bcp依次得到上钝化层105和电子传输层106，在所述电子传输层106表面上真空蒸镀200nm的cu作为金属电极107，从而完成钙钛矿太阳能电池的制备。
[0039]
如图2所示，其为不同钝化方式的钙钛矿太阳能电池的相关数据对比表（具体地为具备sams功能层、利用单丙二胺碘钝化、利用单sams钝化、没有钝化结构）；如图3所示，其为sams功能层钝化单结iv的曲线图。
[0040]
本发明的设计重点在于，其主要是通过在空穴传输层和钙钛矿吸收层制备一个sams功能层，能有效减少钙钛矿吸收层的界面缺陷和内部阴离子，阳离子的空位缺陷，减少能量损失，并提高空穴传输层和钙钛矿吸收层之间的空穴传输效率，提高光电转化效率；同时，sams功能层能够隔断有机层阻挡离子迁移和水分侵蚀，提高电池的稳定性。
[0041]
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

技术特征：
1.一种钝化钙钛矿的方法，其特征在于：包括在钙钛矿吸收层表面制备sams功能层，所述sams功能层的前驱液包括sams粉末和丙二胺卤素盐；其中：所述sams粉末包括meo-2pacz，2pacz，me-4pacz中的至少一种；所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种。2.一种钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述钙钛矿太阳能电池从下至上依次为：导电玻璃基底、空穴传输层、sams功能层、钙钛矿吸收层、上表面钝化层、电子传输层、金属电极；所述sams功能层为一种掺杂自组装单分子层，由sams粉末和丙二胺卤素盐组成。3.根据权利要求2所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述sams粉末包括meo-2pacz，2pacz，me-4pacz中的至少一种，重量份为0.1-2；所述丙二胺卤素盐为丙二胺碘或丙二胺溴中的至少一种，重量份为0.9-3。4.根据权利要求3所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述sams功能层由meo-2pacz和丙二胺碘按照重量份0.5：2的比例组成。5.根据权利要求2-4任一项所述的钙钛矿太阳能电池，其特征在于，所述导电玻璃基底为ito玻璃，所述空穴传输层为nio
x
，所述上表面钝化层为c
60
，所述电子传输层为bcp，所述金属电极为cu。6.一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其特征在于：包括有如下步骤：s1,以fto或ito为导电玻璃基底，将导电玻璃基底裁切至合适尺寸并清洗、干燥；s2，在导电玻璃基底上制备空穴传输层；s3，在空穴传输层上制备sams功能层；s4，在sams功能层上制备钙钛矿吸收层；s5，在钙钛矿吸收层上制备上表面钝化层；s6，在上表面钝化层上制备电子传输层；s7，在电子传输层上制备金属电极。7.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其特征在于：所述sams功能层采用溶液旋涂法制备，其步骤包括：取100-200ul的sams功能层前驱体溶液，其竖直滴加在制备好所述空穴传输层的表面中心处；待sams功能层前驱体溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为20-60s；旋涂结束后，进行退火操作，退火温度为90-120℃，退火时间为10-15min。8.根据权利要求7所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其特征在于：所述sams功能层前驱体溶液的配制步骤包括：将sams粉末溶解在醇类有机溶剂内形成混合溶液，浓度在0.1-2mg/ml；接着，将混合溶液放入超声清洗仪超声混合15min至完全溶解；再添加丙二胺卤素盐进混合溶液中，配置成浓度为1-5mg/ml的sams功能层前驱体溶液。9.根据权利要求6所述的一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其特征在于：所述sams功能层采用蒸镀法制得，其过程包括：将sams粉末和丙二胺卤素盐分按质量比1:4混合制成sams功能层前驱体溶液；其中：蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.2-0.5
ꢀå
/s。10.根据权利要求6-8任一项所述一种钙钛矿太阳能电池的制备工艺，其特征在于：s1中，所述导电玻璃基底清洗、干燥过程包括：依次用洗洁精、去离子水、乙醇、异丙醇进行超
声清洗15至20min，然后用氮气枪吹干；s2中，所述空穴传输层采用磁控溅射法制得，其包括将s1中的导电玻璃基底放置于磁控溅射设备中，工作功率40-150w；在s4中，所述钙钛矿吸收层采用闪蒸法制得，其包括将100-200ul钙钛矿前驱液滴在sams功能层的中心，钙钛矿前驱液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为2000-5000rpm，旋涂时间为5-40s；旋涂结束后，进行闪蒸，闪蒸时间为10-120s，闪蒸温度20-25℃；闪蒸完后退火，退火温度为90-150℃，退火时间为10-15min；在s5中，所述上表面钝化层采用溶液旋涂法，将100-200ul钝化层前驱液滴加钙钛矿吸收层的中心，待溶液均匀扩散开后，开始旋涂，旋涂转速为3000-6000rpm，旋涂时间为10-60s；旋涂结束后，进行退火，退火温度为90-120℃，退火时间为5-10min；在s6中，所述电子传输层采用蒸镀法，将电子传输层材料蒸发沉积在上表面钝化层表面，蒸镀真空度为6
×
10-5-4
×
10-4 pa，蒸镀温度在200-500℃，蒸发速率在0.05-0.5
å
/s；在s7中，所述金属电极采用蒸镀法，将s6制备完成的基底样片放置于掩模板上，送入蒸镀机腔室进行蒸镀，蒸镀真空度为5
×
10-5-2
×
10-4
pa，蒸镀温度在500-1500℃，蒸发速率为0.5-4
å
/s。

技术总结
本发明公开了一种钝化钙钛矿的方法、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿太阳能电池的制备工艺，包括：S1,以FTO或ITO为导电玻璃基底，将导电玻璃基底裁切至合适尺寸并清洗、干燥；S2，在导电玻璃基底上制备空穴传输层；S3，在空穴传输层上制备SAMs功能层；S4，在SAMs层上制备钙钛矿吸收层；S5，在钙钛矿吸收层上制备上表面钝化层；S6，在上表面钝化层上制备电子传输层；S7，在电子传输层上制备金属电极。如此，通过在空穴传输层和钙钛矿吸收层制备一个SAMs功能层，能有效减少钙钛矿吸收层的界面缺陷和内部阴离子，阳离子的空位缺陷，减少能量损失，并提高空穴传输效率，提高光电转化效率；同时，SAMs功能层能够隔断有机层阻挡离子迁移和水分侵蚀，提高电池的稳定性。提高电池的稳定性。提高电池的稳定性。


技术研发人员：请求不公布姓名
受保护的技术使用者：深圳黑晶光电技术有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/23